| 研究課題/領域番号 |
06454070
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物栄養学・土壌学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山谷 知行 東北大学, 農学部, 教授 (30144778)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1996年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1995年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1994年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
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| キーワード | イネ / グルタミン合成酵素 / グルタミン酸合成酵素 / 窒素転流 / 免疫組織学 / 遺伝子発現 / 雑管束組織 / 窒素環境応答 / 維管束組織 / 細胞質型グルタミン合成酵素 / NADHグルタミン酸合成酵素 / 免疫組織化学的解析 / プロモーター領域 / 遺伝子構造解析 / 免疫組織学的解析 / cDNAクローニング / mRNA |
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| 研究概要 |
1.若い葉身や穎果の雑管束組織で発現するNADH-GOGAT
イネの若い雑管束組織で発現するNADH依存性グルタミン酸合成酵素(GOGAT)タンパク質は、葉肉細胞に分布しているフェレドキシン(Fd)依存性GOGATと組織分布を全く異にしていることが判明した。さらに、雑管束組織内の分布を詳細に調べたところ、NADH-GOGATタンパク質は、物質が師管や導管から輸送される流路に相当する細胞に分布していた。従って、師管や導管を経由して若い組織に運ばれてきたグルタミンは、この流路に相当する細胞群を通過して行く際にNADH-GOGATの触媒をうけて、その後に生合成反応に必須であるグルタミン酸を合成しているものと推察された。
2.NADH-GOGAT遺伝子の窒素に対する発現応答の解析
NADH-GOGAT遺伝子の窒素に対する発現応答を、mRNAとタンパク質レベルで解析した。イネ幼植物の根や培養細胞では、NH_4^+やNO_3^-の供給に伴い、短時間でNADH-GOGAT mRNAとタンパク質が10倍以上に蓄積することがわかり、またその効果はNH_4^+が最も著しい効果を得た。根端を用いた研究では、1)NH_4^+の供給によるNADH-GOGAT mRNAの発現が約6時間後に最大となること、2)mRNAの蓄積には新たなタンパク質の合成を必要としないこと、3)NH_4^+そのものは直接的なシグナルではないことなどを示唆する結果が現在得られている。
3.老化葉身雑管束組織におけるGS1の分布
GS1タンパク質は、イネ老化葉身では雑管束組織の伴細胞および師部・木部柔細胞に、また未抽出の若い葉身では厚壁細胞と木部柔細胞における分布が観察された。この結果は、GS1遺伝子が成育に伴って発現場所が変化することを示すものであり、老化組織におけるGS1と若い組織におけるGS1の生理機能が異なっていることを示唆する。
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